做功公式怎么算(力做功计算方法你知多少)(1)

别怕,让方程菌先跟你讲讲“如何正确计算力做功”,让你考试时如有神功。

一、功的计算

在数学中两个向量相乘的公式是这样的:

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再看看功的计算公式:

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是不是跟数学中计算两个向量点乘的公式一模一样?其实物理中的矢量,就是数学中的向量

力做功的大小,就等于"力"F与"位移"L这两个矢量的乘积

确定 F 与 L 之间的夹角的方法与确定数学中两个向量间的夹角的方法是一样的:

在物体的几何中心上画出力F与位移L的方向,则它们相交形成的最小角就是它们之间的夹角。

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如图,F与L的夹角为α,而不是θ。(α<θ)

二、小试牛刀

【第一个问题】下面几种情况中,F 与 L 的夹角分别是多少?

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【第二个问题】

①一个重量为10N的物体,在15N的水平拉力的作用下,在水平面上移动了 0.5m。

②同样的物体,在15N的水平拉力作用下,在粗糙水平面上也移动了 0.5m,运动过程中物体受到的摩擦力为5N。

请问在这两种情况下,拉力做的功各是多少?

【第三个问题】在一个倾斜角度为θ的斜面B上放着一个物体A,A与B在光滑的水平面上做匀速直线运动,且A与B相对静止,A的质量为m,当A与B向前滑动距离L的时候,请用两种方法计算出在这个过程中,各个力对A做的总功。

三、答案

​【第一个问题】30°、150°、30°、180°、90°、30°。

解疑:力是矢量,位移也是矢量。将这两个矢量平移到共点,则他们之间形成的最小角就是它们的夹角。

【第二个问题】在①跟②两种情况下,拉力做的功都为7.5J。

解疑:物体不会做功,力才会做功,所以,在解题的时候,记得看题目想让你求的是哪个力做功。(本题求的是拉力)

每个力做功都是独立的,都不会互相影响。(②中出现了摩擦力,但是摩擦力并不影响拉力做功)

【第三个问题】总功有两种求解方法:

第一种:根据各个力做功求总功

①先受力分析,确定A的受力,位移,还有位移跟各个力的夹角。

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②根据A匀速直线运动(平衡状态),确定A上受到的各个力的大小。并分别计算各个力所做的功。

③总功=各个力做功之和。

第二种:根据合外力求总功

①根据A匀速直线运动(平衡状态),受力分析得A的合外力为0。

②根据功的计算公式,可以算得A上各个力的总功:W=0

关于“力的做功”你是否学会了呢?下面,方程菌有个有趣的问题想问问小伙伴们

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如图,竖直放置的屏幕上有一只小昆虫,当小昆虫从屏幕的下方A点爬到屏幕的上方B点的时候,其轨迹如下图所示,已知AB的连线长度为1m,AB与水平方向夹角为120°,假设小昆虫的质量为0.01kg。求:小昆虫从A爬到B的过程中,重力做的功。

做功公式怎么算(力做功计算方法你知多少)(9)

请小伙伴们启动头脑风暴,欢迎在留言区写下您的见解!

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